PLC在机械手控制中的应用 毕业论文Word文档格式.docx
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摘要 I
Abstract II
引言 1
1国内外机械手研究概况 1
2控制系统硬件选型 2
2.1机械手介绍 2
2.1.1机械手简介 2
2.1.2机械手分类 3
2.1.3机械手优势 3
2.1.4机械手构成 3
2.2PLC简介 4
2.2.1PLC的基本结构 4
2.2.2PLC的基本功能 4
2.2.3PLC的特点 5
2.2.4PLC应用范围 5
3机械手的控制 5
3.1预备知识 5
3.2机械手动作控制要求 6
3.3机械手动作过程分析 6
3.4机械手的操作方式 7
3.5PLC的I/O接线 7
3.6画机械手步进控制顺序功能图 8
3.6.1顺序功能图简介 8
3.6.2顺序功能图的注意事项 9
3.6.3顺序功能图基本结构 9
3.6.4画出顺序功能图 9
3.7画机械手梯形图 10
3.7.1完成I/O分配 10
3.7.2编写梯形图程序 11
3.7.3分析程序 12
结论 15
参考文献 17
致谢 18
ii
Introduction 1
1Overviewofdomesticandinternationalmanipulator 1
2Controlsystemhardwareselection 2
2.1Introductionofmachinehand 2
2.1.1Introductionofmachinehand 2
2.1.2ClassificationofRobotManipulators 3
2.1.3Manipulatoradvantage 3
2.1.4Structureofrobothand 3
2.2PLCintroduction 4
2.2.1BasicstructureofPLC 4
2.2.2BasicfunctionofPLC 4
2.2.3PLCfeatures 5
2.2.4PLCapplicationrange 5
3Controlofmanipulator 5
3.1Preparatoryknowledge 5
3.2Robotmanipulatorcontrolrequirements 6
3.3AnalysisoftheactionofRobotManipulators 6
3.4Manipulatoroperationmode 7
3.5I/OPLCconnection 7
3.6Drawingcontrolsequencefunctionchartofrobothand 8
3.6.1Introductiontosequencefunctionchart 8
3.6.2Sequencefunctionchartnotes 9
3.6.3Sequencefunctionchartbasicstructure 9
3.6.4Drawsequencefunctiondiagram 9
3.7Drawingmanipulatorladderdiagram 10
3.7.1CompleteI/Opreparation 10
3.7.2Writeladderdiagramprogram 11
3.7.3Analysisprogram 12
Summary 15
Reference 17
Thank 18
（山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018）
摘要:
机械手是工业自动化范畴中经常遇到的一种控制现象，可编程控制器（PLC）是专为工业环境中运用而设计的实时工业控制设备。
机械手在美国、以色列等国家应用较多，如用过时采摘手采摘水果、装配工业线上应用智能机器人等。
能模仿人手肢体的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作设备。
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的安全化、机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身的安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工、探索和原子能等部门。
本文主要研究的是PLC在机械手控制中的应用，通过设计编制研究机械手构成、PLC程序、画制梯形图来实现机械手模型控制系统的自动控制，实现机械手的伸缩、抓取、移位。
关键词：
PLC,机械手,梯形图
II
ApplicationofPLCinmanipulatorcontrol
（Mechanical&
ElectricalEngineeringCollegeofShandongAgriculturalUniversity,Tai’an,Shandong271018）
AbstractThemanipulatorisakindofcontrolphenomenoninthefieldofindustryautomation,andtheprogrammablecontroller（PLC）istherealtimeindustrialcontrolequipmentdesignedforindustrialenvironment..RobotsintheUnitedStates,Israelandothercountries,suchasmoreapplications,suchaspickingpickingfruits,assemblylineofindustrialapplicationssmartrobots,etc..Itcanimitatethefunctionofcertainmovementofthehumanbody,andusetheautomaticoperationequipmentofthefixedprogramtograbandcarrytheobjectoroperationtools..Manipulatoristhefirstindustrialrobots,istheearliestofthemodernrobot,itcanreplacetheheavylabortoachievesafeproduction,mechanizationandautomation,canoperateinhazardousenvironmentstoprotectthepersonalsafety,soitiswidelyusedinmachinerymanufacturing,metallurgy,electronics,lightindustry,explorationandatomicenergyandotherdepartments.ThispapermainlystudiestheapplicationofPLCinthecontrolofthemanipulator,composedofthedesignofmanipulator,PLCprogram,drawingofladderdiagramtorealizetheautomaticcontrolofthemanipulatormodelcontrolsystemtoachievemanipulatortelescopic,grasping,shift.
Keywords:
PLC,manipulator,ladderdiagram
引言
随着工业自动化水平的提高，工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所替代。
这一方面能够减轻工人的劳动强度，另一方面可以飞速的提高劳动生产率。
例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料，既费时吃力又影响效率。
为此，我们把上下料机械手作为本文目标。
在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在
于灵活度与耐力度。
也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！
可为机械手臂的应用也将会越来越广泛，机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。
工业机械手机器人的一个重要分支。
机械手种类按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。
特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
工业机械手是工业物流自动化中上网重要设备之一，是当今世界新技术革命的一个重要标识。
工业机械手是典型的机电一体化产品。
工业机械手的产生和推广是社会生产和发展的需要，也是现代生产和科技发展的新技术产品。
工业机械手已经在工业生产、资源开发、社会服务、排险救灾以及军事技术等方面发挥着愈来愈大的应用。
工业机械手的应用和推广已经并将获得极大的效益。
例如在机械制造工业、汽车工业等生产中采用电焊、弧焊、喷漆等机械手，可以大大提高劳动生产率，保证产品质量，改善劳动条件。
又如在微电子、医药等生产部门，采用机械手操作，可以消除人对产品的污染、确保产品质量。
机械手可以在有毒、噪音、高温、易燃、易爆等危险有害的环境中代替人长期稳定的工作，从根本上解决了操作者的安全保障问题。
因而在这方面应用和推广机器人技术是十分迫切和必要的。
近代工业机械手的原型可以从本世纪40代算起。
当时适应核技术的发展需要开发了处理放射性材料的主从机械手。
50年代初美国提出了“通用重复操作机器人”的方案，59年研制出第一工业机械手原型。
由于历史条件和技术水平关系，在60年代机械手发展较慢。
进入70年代后，焊接、喷漆机械手相继在工业中应用和推广。
随着计算机技术、控制技术、人工智能的发展、机械手技术得到迅速发展，出现了更为先进的可配视觉、触觉的机器人所应用的机械手。
如美国Unimation公司PUMA系列工业机器人相关的机械手，即使由直流伺服驱动、关节式结构、多cpu微机控制、采用专用语言编程的技术先进的机械手。
到了80、90年代机器人及相关的机械手开始在工业上普及应用。
据统计1980年全世界约有两万台机器人在工业上应用，而到今年增长更快。
今年已近开发出具有视觉、触觉及力觉感受的高性能机器人以及各种智能装配机械手，并投入工业应用。
1国内外机械手研究概况
我国的工业机械手发展主要是逐步扩大其应用范围。
在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，研制出示教式机械手工业机械手是在第二次世界大战期间发展起来的，
18
始于40年代的美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手研究，它是一种主从型的控制系统。
1958年美国联合控制
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